Student World

Podle obecně tradované představy přišel Galileo na zákony volného pádu tím, že házel různé předměty ze šikmé věže v Pise. Přitom odhalil, že jednotlivé věci padají k zemi bez ohledu na svoji hmotnost. Matematicky vyjádřeno, rychlost je funkcí času, nikoliv hmotnosti padajícího tělesa. Jenže…

Pokud hážete různé věci k zemi, budou samozřejmě padat různě rychle (půjde přitom jak o jejich hmotnost, tak o jejich hustotu). Galileo by tedy takovým pokusem sotva čeho docílil, ba na jeho základě by naopak neodvodil vůbec nic. Jak uvádí Petr Vopěnka, moderní věda se naopak zrodila úplně jinak. Galileo si představil několik následujících modelů:

Model A – k zemi padá koule
Model B – kouli rozřízneme na dvě přesné poloviny a necháme je spadnout těsně vedle sebe. Z hlediska pozorovatele zvenčí bude vše vypadat jako pád jediné koule – protože obě části koule jsou stejné, budou bez ohledu na cokoliv dalšího padat vedle sebe stejně rychle.
Model C – stejný jako model B, rozříznuté koule ovšem spojíme provázkem.

Pokud by rychlost volného pádu záležela na hmotnosti tělesa, znamenalo by to, že ve variantě B bude koule padat pomaleji. Protože pozorovatel zvenčí nepozná "geometricky" žádný rozdíl, viděl by při porovnání pokusů A a B dvě "stejné" koule, které padají každá jinak rychle. Naopak pouhé spojené obou polokoulí tenkým provázkem (model C) by rychlost pádu opět zvýšilo na původní hodnotu (A). To však jaksi neodpovídá našemu rozumu – ve všech případech MUSEJÍ koule naopak padat stejně rychle! Žádá si to "logika".

Galileův případ podle mého názoru dobře ukazuje, že vědecké teorie nejsou často odvozeny z pozorování reálného světa, ale píše myšlenkovou konstrukcí. Dawkins na svůj sobecký gen přišel přemýšlením v křesle, Einstein, když se dozvěděl výsledky potvrzující jeho teorii relativity, odpověděl něco ve smyslu, že v opačném případě by chyba musela být v experimentu.
Empirická fakta přitom mnohdy svědčí spíše proti těmto teoriím: tak upravený geocentrismus dlouho poskytoval lepší výsledky než Koperníkova teorie, paleontologové nebyli příliš nadšeni z Darwina atd. Ostatně, jak už bylo zmíněno, v praxi samozřejmě jednotlivé předměty díky rozdílnému odporu vzduchu nepadají k zemi stejně rychle.

Moderní věda se ovšem spíše než z pozorování zrodila z idealistické filosofie, z víry, že viditelný svět je vposledku podřízen nějakým jednotící logice. Garancí tohoto stavu byly přitom v antice platónské ideje, ve středověké scholastice Bůh. Na tomto základě postavil svoji filosofii ještě i Descartes, kterému navíc příslušný klíč ke světu, matematiku, poskytlo božské zjevení ve snu.

Otázku, nakolik je naše myšlení odrazem reality a nakolik jsou zákony rozumu fyzikální realitě naopak nadřazené, ponecháme na tomto místě spíše jako podnět k zamyšlení a bez návodu k řešení. Ostatně, tento problém se na různých úrovních řeší od Platónových idejí a elejské školy, přítomen byl ve středověké scholastice, eskaloval v raně novověkém sporu mezi racionalisty a empiristy – a jak vidno, musíme se s ním neustále potýkat i v moderní vědě. Minimálně z praktického hlediska se dnes pokládá odvozování přírodních zákonů z experimentu za metodu velmi neefektivní. Metodika tedy spíše preferuje formulaci testovatelné teorie a návrh experimentu, který ji potvrdí nebo vyvrátí (v popperovské logice navíc ani neexistuje žádné konečné potvrzení, pouze vyvrácení).

Jen úplně na okraj: Jako první postulovali fakt, že empirická realita musí být podřízena abstraktním zákonitostem, pravděpodobně pythagorejští filosofové. Také pouze oni si v antice troufli na tvrzení, že Země obíhá kolem Slunce. Neměli k tomu žádné důvody empirické a jejich názor navíc i ve "svobodomyslné" antice obsahoval příchuť čehosi rouhavého a bezbožného. Pythagorejci jsou navíc tradičně řazeni rozhodně spíše k mystikům než k racionalistům – proč se tedy nakonec odhodlali zformulovat představu heliocentrismu? Vedly je k tomu právě úvahy o nadřazené harmonii a matematické eleganci takového systému.
Jak známo, po celý středověk byl za platný pokládán naopak Aristotelův geocentrický model. Upravený a matematicky velmi neelegantní geocentrismus dával však lepší výsledky ještě za Kopernika – až do doby, než bylo objeveno a matematicky zformulováno, že planety se nepohybují kolem slunce po kružnicích, ale jejich dráhou jsou elipsy, přičemž slunce leží v jednom z ohnisek.

(Zdroj popisu Galileova experimentu: Petr Vopěnka: Geometrizace reálného světa, Matfyzpress, Praha, 1995)

autor Pavel Houser